KR970001628B1 - Projection system and image projection method - Google Patents

Projection system and image projection method Download PDF

Info

Publication number
KR970001628B1
KR970001628B1 KR1019920015260A KR920015260A KR970001628B1 KR 970001628 B1 KR970001628 B1 KR 970001628B1 KR 1019920015260 A KR1019920015260 A KR 1019920015260A KR 920015260 A KR920015260 A KR 920015260A KR 970001628 B1 KR970001628 B1 KR 970001628B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
projection
original image
image
optical system
length
Prior art date
Application number
KR1019920015260A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR930005465A (en
Inventor
켄타로 오꾸
Original Assignee
가부시기가이샤 히다찌세이사구쇼
카나이 쯔또무
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시기가이샤 히다찌세이사구쇼, 카나이 쯔또무 filed Critical 가부시기가이샤 히다찌세이사구쇼
Publication of KR930005465A publication Critical patent/KR930005465A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR970001628B1 publication Critical patent/KR970001628B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • H04N9/3105Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/74Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/12Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/74Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • H04N5/7408Direct viewing projectors, e.g. an image displayed on a video CRT or LCD display being projected on a screen
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/74Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • H04N5/7416Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor involving the use of a spatial light modulator, e.g. a light valve, controlled by a video signal
    • H04N5/7441Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor involving the use of a spatial light modulator, e.g. a light valve, controlled by a video signal the modulator being an array of liquid crystal cells
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)

Abstract

내용없음.None.

Description

화상투사방식 및 투사형 표시장치Image Projection and Projection Display

제1도는 본 발명에 의한 화상투사방식 및 투사형 표시장치의 제1실시예를 설명하는 광학계 배치도.1 is an optical system layout diagram illustrating a first embodiment of an image projection method and a projection display device according to the present invention.

제2도는 투사형 음극선관을 내장한 본 발명에 의한 배면투사형 텔레비전수신기의 일례를 표시한 개략정면도.2 is a schematic front view showing an example of the rear projection type television receiver according to the present invention incorporating a projection cathode ray tube.

제3도는 제2도에 표시한 배면투사형 텔레비전수신기를 측면으로부터 본 단면구조를 표시한 개략도.3 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of the rear projection type television receiver shown in FIG.

제4도는 본 발명에 의한 투사형 음극선관을 사용한 컬러영상투사장치의 제2실시예를 표시한 요부측면도.Figure 4 is a side view showing the main portion of a second embodiment of a color image projection apparatus using a projection type cathode ray tube according to the present invention.

제5도는 제4도의 구성을 가진 제3도와 마찬가지의 배면투사형 텔레비전의 측면구조를 표시한 개략도.FIG. 5 is a schematic diagram showing a side structure of a rear projection television similar to FIG. 3 having the configuration of FIG.

제6도(a) 및 (b)는 투사형 음극선관의 형광면위에 형성된 원화상의 크기와 화면중앙부에서의 전자비임스폿형상의 설명도.6A and 6B are explanatory diagrams of the size of an original image formed on a fluorescent surface of a projection cathode ray tube and an electron beam spot shape at the center of the screen;

제7도는 제1도에 표시한 화상신장광학계인 수평확대광학계(EXT)의 일례를 표시한 개략사시도.FIG. 7 is a schematic perspective view showing an example of a horizontal magnification optical system EXT, which is an image extension optical system shown in FIG.

제8도는 본 발명의 제3실시예를 설명하는 전체광학계의 모식도.8 is a schematic diagram of an all-optical system illustrating a third embodiment of the present invention.

제9도는 본 발명의 제4실시예를 설명하는 전체광학계의 모식도,9 is a schematic diagram of an entire optical system for explaining a fourth embodiment of the present invention;

제10도(a) 및 (b)는 원화상의 형성에 사용하는 액정패널의 크기와 화소셀의 형상의 설명도.10A and 10B are explanatory diagrams of the size of a liquid crystal panel and the shape of a pixel cell used to form an original image.

제11도는 본 발명에 사용하는 투사형음극선관의 구조를 설명하는 부분단면도.Fig. 11 is a partial sectional view illustrating the structure of a projection type cathode ray tube used in the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

(rPRT) : 적색화상용투사형음극선관 (gPRT) : 녹색화상용투사형음극선관(rPRT): Red image projected cathode ray tube (gPRT): Green image projected cathode ray tube

(bPRT) : 청색화상용투사형음극선관 (PNL) : 패널부(형광면)(bPRT): Blue image projection cathode ray tube (PNL): Panel part (fluorescent surface)

(CMP) : 화상압축수단 (LNS) : 투사렌즈(CMP): Image compression means (LNS): Projection lens

(EXT) : 수평확대광학계(화상신장광학계)(EXT): Horizontal Magnification Optics

(CPL) : 결합기 (Lh) : 화상의 수평방향의 길이(CPL): Combiner (Lh): Horizontal length of the image

(Lv) : 화상의 수직방향의 길이 (D) : 화상의 대각 직경(Lv): length in the vertical direction of the image (D): diagonal diameter of the image

(BM) : 형광체스크린위에서의 전지비임스폿의 형상(BM): shape of the battery beam spot on the phosphor screen

(dh) : 전자비임의 수평방향의 직경 (dv) : 전자비임의 수직방향의 직경(dh): horizontal diameter of the electron beam (dv): vertical diameter of the electron beam

(x) : 수평방향 (y) : 수직방향(x): horizontal direction (y): vertical direction

(z) : 광학축방향 (M) : 거울(z): Optical axis direction (M): Mirror

(DM) : 색선별거울 (DP) : 색선별프리즘(DM): Screening Mirror (DP): Screening Prism

(LCP) : 액정패널 (LM) : 램프(LCP): Liquid Crystal Panel (LM): Lamp

(CL) : 콘덴서렌즈 (C) : 화소셀(CL): Capacitor Lens (C): Pixel Cell

(ah) : 화소셀의 수평방향길이 (av) : 화소셀의 수직방향길이 (1) : 영사스크린 (2) : 거울(ah): Horizontal length of pixel cell (av): Vertical length of pixel cell (1): Projection screen (2): Mirror

본 발명은, 화상투사방식 및 투사형 표시장치에 관한 것으로서. 특히 영사스크린위에 투영한 확대화상의 휘도 및 콘트라스트를 향상시킨 화상투사방식 및 투사형 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to an image projection method and a projection display device. In particular, the present invention relates to an image projection method and a projection display device having improved brightness and contrast of an enlarged image projected on a projection screen.

종래의 투사형 표시장치는, 투사형음극선관의 형광면, 혹은 액정패널에 형성한 원화상을 그 수평방향 및 수직방향이 동배율인 투사광학계에 의해서 영사스크린위에 투영하는 구조로 되어있다.A conventional projection display device has a structure in which a fluorescent screen of a projection cathode ray tube or an original image formed on a liquid crystal panel is projected onto a projection screen by a projection optical system whose horizontal and vertical directions are the same magnification.

투사형 음극선관을 사용하는 투사형 표시장치에 있어서는, 그 형광면에 대전류치의 전자비임을 발사충돌시켜서 원화상을 형성하고, 이원화상을 확대투사광학계에서 영사스크린위에 투영한다.In a projection display device using a projection cathode ray tube, an original image is formed by firing collision of a large current value with an electron beam on the fluorescent surface thereof, and the binary image is projected onto a projection screen in an enlarged projection optical system.

이 형광면에 형성하는 원화상의 휘도를 높이고, 스크린에 투영되는 화상의 휘도 및 콘트라스트를 높이기 위해서는, 예를들면 일본국 특개소54-561호 공보에 개시된 발명과 같이, 원화상을 형성하는 전자비임의 스폿직경을 작게하고, 전류밀도를 크게 할 필요가 있으나, 형광면은 이 대전류의 전자비임의 발사충돌에 의해서 온도가 상승하고, 그 결과, 형광체의 발광능률이 저하해서 영사스크린위에 투영되는 확대화상의 휘도, 콘트라스트가 저하되어 버린다. 또, 투사형 음극선관의 형광면과 확대투사광학계가 접근하고 있으면, 양자간에서 광의 반사가 일어나, 이것도 스크린위에서는 화상의 휘도, 콘트라스트의 저하를 초래하는 원인이 된다.In order to increase the luminance of the original image formed on the fluorescent surface and to increase the luminance and contrast of the image projected on the screen, for example, an electron beam for forming the original image as in the invention disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 54-561. It is necessary to reduce the spot diameter and increase the current density of the fluorescent surface. However, the fluorescent surface has a high temperature due to the firing collision of the electron beam of this large current. As a result, the luminous efficiency of the phosphor decreases and the enlarged image projected on the projection screen. Brightness and contrast decrease. In addition, when the fluorescent surface of the projection cathode ray tube approaches the magnified projection optical system, light is reflected between them, which also causes a decrease in the brightness and contrast of the image on the screen.

이와 같은 문제를 해결하는 것으로서, 전자에 대해서는 형광면에 냉각구조를 구비하여 그 형광면의 온도상승을 억제하도록 한 일본국 특개소 48-90628호 공보에 개시된 발명이 있다.In order to solve such a problem, there is an invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-90628 in which the former has a cooling structure on the fluorescent screen and suppresses the temperature rise of the fluorescent screen.

또, 후자의 문제를 해결하는 것으로서, 형광면과 광학계와의 사이에 반사방지매체를 개재시킨 일본국 특개소58-194234호 공보에 개시한 발명이 알려져 있다.In order to solve the latter problem, an invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-194234 in which an antireflection medium is interposed between a fluorescent surface and an optical system is known.

또한, 이 종류의 투사형 표시에 관련되는 일반적인 구성을 개시한 것에는, 예를들면 텔레비전학회지 「투사형대화면디스플레이」제164∼, (1991년 2월)을 들 수 있다.Further, examples of the general configuration related to this type of projection display include the television journal "Projection Large Screen Display" Nos. 164 to (February 1991).

상기 종래기술에 표시된 투사형 음극선관을 사용해서, 화상의 크기(이하, 애스펙트비라 칭함) 즉 화상의 세로와 가로의 길이가 다른 화상을 취급하는 경우, 특히, 예를들면 하이비전과 같이 애스펙트 비가 극단적으로 큰 화상을 투영하는 경우에는, 투사형 음극선관의 형강면위에 형성되는 원화상이 가로가 긴 것으로 된다.When the projection type cathode ray tube shown in the prior art is used to handle an image having a different size (hereinafter referred to as an aspect ratio), that is, an image having a different length and width from the image, in particular, an aspect ratio such as high vision is extremely extreme. In the case of projecting a large image, the original image formed on the section steel surface of the projection type cathode ray tube is long in width.

형광면에 형성되는 원화상은, 그 긴 벽의 크기(일반적으로, 수평방향 : 가로방향의 크기)로 제한되기 때문에, 투사광학계의 투사가능한 직경(유효직경)속에 들어가는 화상의 면적은 상대적으로 작아지고, 결과적으로, 스크린위에서의 전체광속이 적어져서, 투영스크린위의 투영화상의 휘도가 저하되고, 콘트라스트로 저하되어버린다고 하는 문제가 있었다. 이것은, 원화상을 형성하는 수단이 상기 투사형 음극선관에 한정되지 않고, 예를들면 액정패널 등의 화상형성수단을 사용한 경우에도 마찬가지이다.Since the original image formed on the fluorescent surface is limited to the size of the long wall (generally, the horizontal direction: the horizontal direction), the area of the image falling into the projectable diameter (effective diameter) of the projection optical system becomes relatively small. As a result, there is a problem that the total luminous flux on the screen decreases, the luminance of the projection image on the projection screen is lowered, and the contrast is lowered. This is true even when the means for forming the original image is not limited to the projection type cathode ray tube, for example, when image forming means such as a liquid crystal panel is used.

본 발명의 목적은, 투사광학계의 투사가능한 직경을 일정하게 유지하면서, 그 투사광학계의 유효직경속에 들어가는 원화상의 면적을 가능한 한 크게 하고, 영사스크린위에서의 전체광속을 크게 해서 그 영사스크린위에 투영되는 화상의 화면휘도를 향상시키는 동시에, 콘트라스트를 개선한 화상투사방식 및 투사형 표시장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to make the area of the original image that enters the effective diameter of the projection optical system as large as possible while keeping the projectable diameter of the projection optical system constant, and increase the total luminous flux on the projection screen to project onto the projection screen. The present invention provides an image projection method and a projection display device with improved screen luminance and improved contrast.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 음극선관 혹은 액정패널을 사용한 투사형 표시장치에 있어서, 가로방향(수평방향) 혹은 세로방향(수직방향)으로 긴 화상(표준 텔레비전 방식에서는 가로와 세로의 비가 4:3, 하이비전방식에는 16:9)을, 그 세로 및 가로의 크기가 동일 혹은 거의 동일하게 되도록 각각 압축해서 음극선관의 형광면 혹은 액정패널 등의 원화상형성수단에 비추고, 이 원화상을 투사광학계에서 원래의 애스펙트비로 신장하여 영사스크린위에 투영하는 방식으로 하고, 이 방식을 투사형표시장치로 구체화한 것이다.In order to achieve the above object, the present invention provides a projection type display device using a cathode ray tube or a liquid crystal panel, wherein an image long in the horizontal direction (horizontal direction) or in the vertical direction (vertical direction) (a ratio of width and length in a standard television system). 4: 3, and 16: 9 in the high-vision system, are compressed so that their vertical and horizontal sizes are the same or almost the same, and reflected on the original image forming means such as the fluorescent screen or liquid crystal panel of the cathode ray tube. The projection optical system extends to the original aspect ratio and projects it on the projection screen, which is embodied as a projection display device.

또, 이때에 바람직하게는, 투사형 음극선관을 사용한 표시장치에 있어서는, 형광면 위에서의 전자비임스폿형상을 원화상의 압축률이 작은 방향(일반적으로는, 수직방향)으로 긴 타원형으로 하고, 액정표시소자 등의 패널형표시소자(이하 액정패널이라고 한다)를 사용하는 투사형 표시장치에 있어서는, 액정패널의 화소의 형상을 수직방향(압축률이 작은방향)으로 긴 직사각형상으로 한다. 그리고 음극선관의 형광면 혹은 액정패널에 형성하는 원화상의 크기를 애스펙트비가 거의 1이 되는 사각형으로 된다.In this case, preferably, in the display device using the projection type cathode ray tube, the electron beam spot shape on the fluorescent surface is long elliptical in the direction in which the compression ratio of the original image is small (usually in the vertical direction), and the liquid crystal display element is used. In a projection display device using a panel type display element (hereinafter referred to as a liquid crystal panel), the shape of the pixel of the liquid crystal panel is long rectangular in the vertical direction (the direction in which the compression ratio is small). The size of the original image formed on the fluorescent screen of the cathode ray tube or the liquid crystal panel becomes a rectangle whose aspect ratio is almost one.

또. 바람직하게는 원화상을 형성하는 상기 투사형음극선관의 타원전자비임스폿 혹은 상기 액정패널의 직사각형셀의 수평방향과 수직방향의 길이의 비를 원래의 화상의 수직방향과 수평방향과의 길이의 비로 설정한다.In addition. Preferably, the elliptical electron beam spot of the projection type cathode ray tube forming the original image or the ratio of the length in the horizontal direction and the vertical direction of the rectangular cell of the liquid crystal panel is set as the ratio of the length in the vertical direction and the horizontal direction of the original image. do.

즉, 본 발명은, 원화상형성수단과, 투사광학계와, 영사수단을 가지고, 상기 원화상형성수단에 형성한 원화상을 상기 투사광학계에 의해 상기 영사수단위에 확대투영하는 화상투사방식에 있어서, 원래의 화상과 비교해서 화상의 세로와 가로의 길이의 차의 절대치가 작게되도록, 원래의 화상의 세로와 가로의 길이의 비와 달라지게 원래의 화상을 압축시킨 원화상을 상기 원화상형성수단에 형성하는 단계와, 형성한 원화상을 상기 투사광학계에 의해 상기 영사수단에 투영할 때에, 화상신장수단에 의해서 원래의 화상의 세로와 가로의 길이의 비로 신장해서 상기 영상수단으로 투영하는 것을 특징으로 한다. 또, 장치적으로는, 형광면을 가진 투사형 음극선관과, 상기 투사형 음극선관의 형광면에 형성한 원화상을 확대투영하기 위한 투사광학계 및 영사스크린을 가진 투사형 표시장치에 있어서, 원래의 화상과 비교해서 화상의 세로와 가로의 길이의 차의 절대치가 작게 되도록, 원래의 화상의 세로와 가로의 길이의 비와 달라지게 원래의 화상을 압축시켜서 상기 투사형음극선관의 형광면위에 원화상으로서 형성하는 화상압축수단과, 상기 형광면에 형성한 원화상을 상기 원래의 화상의 세로와 가로의 길이의 비로서 상기 영사스크린에 투영하는 화상신장광학계를 구비한 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기화상신장광학계를, 상기 투사광학계의 영사스크린쪽에 설치한 광학렌즈, 혹은, 상기 투사광학계와 상기 영사스크린과의 사이에 설치한 볼록면경으로 한 것을 특징으로 한다.That is, the present invention provides an image projection method having an original image forming means, a projection optical system, and a projection means, and projecting an original image formed on the original image forming means to the projection unit by the projection optical system. The original image forming means includes an original image obtained by compressing the original image so that the absolute value of the difference between the length and width of the image is smaller than that of the original image, so as to be different from the ratio of the length and width of the original image. And forming, and projecting the formed original image onto the projection means by the projection optical system, and extending by the image extension means to the ratio of the length of the original image to the length of the original image. do. In terms of apparatus, a projection type cathode ray tube having a fluorescent surface and a projection optical system and projection screen for enlarging and projecting an original image formed on the fluorescent surface of the projection type cathode ray tube can be compared with an original image. Image compression means for compressing the original image so as to be different from the ratio between the length and the length of the original image so that the absolute value of the difference between the length and the length of the image is small, and forming the original image on the fluorescent surface of the projection cathode ray tube. And an image extension optical system for projecting the original image formed on the fluorescent screen to the projection screen as a ratio between the length and the length of the original image. And the image extension optical system is an optical lens provided on the projection screen side of the projection optical system, or a convex mirror provided between the projection optical system and the projection screen.

또, 상기 원화상의 압축방향의 압축률애 대응한 압축률로 상기 형광면위에서의 전자비임스폿형상을 압축한것을 특징으로 한다.The electron beam spot shape on the fluorescent surface is compressed at a compression ratio corresponding to the compression ratio in the compression direction of the original image.

또, 본 발명은, 광원램프와, 격자형상으로 다수의 화소셀을 가진 액정패널과, 액정패널에 형성한 원화상을 확대투영하기 투사광학계 및 영사스크린을 가진 투사형표시장치에 있어서, 원래의 화상과 비교해서 화상의 세로와 가로의 길이의 비로서 상기 영사스크린에 투영하는 화상신장광학계를 구비한 것을 특징으로 하고, 상기 액정패널을 구성하는 각 화소셀을, 상기 원화상의 압축방향의 압축률에 대응한 압축률로 압축한 형상으로 한 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention provides a projection type display device having a light source lamp, a liquid crystal panel having a plurality of pixel cells in a lattice shape, and a projection optical system and a projection screen for enlarging and projecting an original image formed on the liquid crystal panel. And an image extension optical system projecting on the projection screen as a ratio of the length of the image to the length of the image as compared with the above-mentioned image, wherein each pixel cell constituting the liquid crystal panel has a compression ratio in the compression direction of the original image. It is characterized by the shape compressed at the corresponding compression rate.

원화상형성수단으로 형성하는 화상의 애스펙트비(화상의 세로와 가로의 길이의 비)를 작게함으로써, 원형인 투사광학계의 유효직경속에 내접하는 직사각형 화상의 면적이 최대가 된다. 따라서, 영사스크린에 투사되는전체광속도 최대치를 가지며, 그 투영 스크린위의 화면휘도가 향상되고, 콘트라스트도 높아진다.By reducing the aspect ratio (ratio of the length of the image to the length of the image) of the image formed by the original image forming means, the area of the rectangular image inscribed in the effective diameter velocity of the circular projection optical system is maximized. Therefore, it has the maximum total light velocity projected on the projection screen, and the screen luminance on the projection screen is improved, and the contrast is also high.

또, 투사형 음극선관의 형광면위에서의 전자비임스폭을 형광면위에 형성되는 원화상의 크기의 압축방향과 동일방향으로 압축한 형상(예를들면, 세로가 긴 타원형)으로 함으로써, 혹은 액정패널의 화소셀을 원화상의 크기의 압축방향과 동일방향으로 압축한 형상(예를들면, 세로가 긴 직사각형)과, 이것을 화상신장광학계에서 원래의 애스펙트비로 신장하여 영상스크린위에 투영되는 확대화상의 수평 및 수직방향의 해상도의 균형을 양호하게 유지할 수 있다.Further, the electron beam width on the fluorescent surface of the projection cathode ray tube is compressed in the same direction as the compression direction of the size of the original image formed on the fluorescent surface (for example, a long oval) or a pixel of the liquid crystal panel. The shape in which the cell is compressed in the same direction as the compression direction of the size of the original image (e.g., a vertical rectangle), and the horizontal and vertical images of the enlarged image that are stretched to the original aspect ratio in the image extension optical system and projected onto the image screen. The balance of the resolution of the direction can be kept well.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 사용하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

일반적으로, 투사형화상표시장치는, 화상형성수단으로서 투사형음극선관 혹은 투사형액정패널등을 사용하여, 이 화상형성수단을 영사스크린으로부터 소요거리 이간한 위치에 배치하고, 그 화상 형성수단에 형성한 원화상을 확대광학계에서 영사스크린위에 투영시키는 구성으로 되어있다.In general, a projection image display apparatus uses a projection cathode ray tube, a projection liquid crystal panel, or the like as an image forming means, and arranges the image forming means at a position separated from the projection screen by a distance, and forms a circle formed on the image forming means. The image is projected on the projection screen in the magnification optical system.

제11도는 본 발명의 일실시예에 사용하는 투사형음극선관의 구조를 설명하는 부분단면도로서, 특히 전자렌즈와 정전렌즈를 병용한 북합수속타입의 투사형음극선관의 일례를 표시한다.FIG. 11 is a partial cross-sectional view illustrating the structure of a projection cathode ray tube used in one embodiment of the present invention. In particular, an example of a North American convergence type projection cathode ray tube using an electron lens and an electrostatic lens is shown.

동도면에 있어서, 유리벌브(BLB)의 목부분(NCK) 내부에는 전자비임(BEM)을 방사, 제어, 가속 및 수속시키는 전자총(GUN)이 수납되어 있으며, 유리벌브(BLB)의 퍼넬부(PNL)즉 앞면쪽에는 그 내면에 단색의 형광면(SRN)이 퇴적 형성되어서 음극선관(PRT)이 구성되어 있다.In the same drawing, an electron gun GUN for radiating, controlling, accelerating, and converging an electron beam BEM is housed in the neck portion of the glass bulb BLB, and the funnel portion of the glass bulb BLB is housed. PNL) That is, the front surface side is formed with a monochromatic fluorescent surface (SRN) deposited on its inner surface to form a cathode ray tube (PRT).

또, 유리벌브(BLB)의 퍼넬부분(FNL)의 주위에는, 전자총(GUN)으로부터 발사된 전자비임(BEM)을 수평, 수직방향으로 편향시키기 위한 편향요크(DY)가 장착되고, 형광면(SRN) 전체면을 발광시킨다. 또, 상기 편향요크(DY)의 목부분쪽에 인접해서, 순차 각 색의 투사형음극선관(PRT)에서 재생된 화상의 색어긋남(비집속)을 보정하기 위한 집속용요크(CY)와, 전자비임(BEM)의 프리스풋위치를 조정하는 중심 집중용자석(BCM)과 전자비임(BEM)의 수속을 행하기 위한 전자렌즈(MFL)를 형성하는 초점조절용자석(MFM)이 장착되어 있다.Further, around the funnel portion FNL of the glass bulb BLB, a deflection yoke DY for deflecting the electron beam BEM emitted from the electron gun GUN in the horizontal and vertical directions is mounted, and the fluorescent surface SRN is provided. ) Light up the whole surface. Also adjacent to the neck of the deflection yoke DY, a focusing yoke CY for correcting color shift (non-focusing) of an image reproduced in the projection type cathode ray tube PRT of each color and an electron beam A central focusing magnet (BCM) for adjusting the pre-output position of the BEM and a focusing magnet (MFM) for forming an electron lens (MFL) for conducting the procedure of the electron beam (BEM) are mounted.

더욱 또, 전자총(GUN)이 수납되어 있는 목부분(NCK)의 외주에는, 상기 초점조절용자석(MFM)에 의해 형성된 전자렌즈(MFL)의 중심축과 전자비임(BEM)의 통과축을 보정하기 위한 비임정렬용 자석(BAM)이 장착되어 있다.Further, on the outer circumference of the neck portion NCK, in which the electron gun GUN is housed, for correcting the central axis of the electron lens MFL formed by the focusing magnet MMF and the passage axis of the electron beam BEM. A non-alignment magnet (BAM) is mounted.

상기 투사형 음극선관의 형광면에 형성되는 원화상의 가로세로비는, 편향요크(DY)에 인가하는 편향파형에 의해 혹은 화상신호처리회로에 의해, 임의로 설정할 수 있다.The aspect ratio of the original image formed on the fluorescent surface of the projection cathode ray tube can be arbitrarily set by a deflection waveform applied to the deflection yoke DY or by an image signal processing circuit.

또, 전자비임의 형광면위에서의 스풋형상은, 전자총의 전극구성, 혹은 인가하는 전계, 자계를 제어함으로써 제어할 수 있다.In addition, the output shape on the fluorescent surface of the electron beam can be controlled by controlling the electrode configuration of the electron gun, or an applied electric field or magnetic field.

현재의 투사형 화상표시장치는, 투사형음극석관(PRT)을 사용한 것이 주류이나, 최근에는, 이와 같은 음극선관대신에 액정표시패널을 원화상형성수단으로 한 투사형화상표시장치도 실용화되어 있다.Currently, projection type cathode ray tubes (PRTs) are mainly used in projection type image display apparatuses, but recently, projection image display apparatuses using liquid crystal display panels as the original image forming means instead of such cathode ray tubes have been put into practical use.

액정패널에 형성하는 원화상의 가로세로비는, 그 액정패널자체의 액정셀의 가로세로비로서 구조적으로 설정가능하다.The aspect ratio of the original image formed on the liquid crystal panel can be structurally set as the aspect ratio of the liquid crystal cell of the liquid crystal panel itself.

이하, 본 발명을 상기 투사형음극선관 및 액정패널을 원화상형성수단으로 한 각 실시예에 대해서 상세히설명한다.Hereinafter, each embodiment in which the present invention uses the projection type cathode ray tube and the liquid crystal panel as the original image forming means will be described in detail.

제1도는 본 발명에 의한 화상투사방식 및 투사형 표시장치의 제1실시예를 설명하는 광학계배치도이다.1 is an optical system arrangement diagram illustrating a first embodiment of an image projection method and a projection display device according to the present invention.

동 도면에 있어서, (rPRT)는 적색화상용 투사형 음극선관, (gPRT)는 녹색화상용 투사형음극선관과, (bPRT)는 청색화상용투사형 음극선관이고, 녹색화상용 투사형음극선관(gPRT)의 중심축위에는, 그 면판패널부(PNL)에 대향해서 일정거리 이간한 위치에 영사스크린(1)에 배치되어 있다.In the figure, (rPRT) is a red image projection cathode ray tube, (gPRT) is a green image projection cathode ray tube, (bPRT) is a blue image projection cathode ray tube, and a green image projection cathode ray tube (gPRT) is the central axis. On the upper side, it is arrange | positioned at the projection screen 1 in the position which separated | separated predetermined distance from the faceplate panel part PNL.

또, 상기 각각의 투사형음극석관(rPRT), (gPRT) 및 (bPRT)의 면판패널부(PNL)의 앞면쪽에는, 이들의 중심축과 동일선상에 각각 투사광학계 즉 투사렌즈계(LNS)가 배치되고, 상기 투사형음극선관(rPRT), (gPRT) 및 (bPRT)의 면판패널(PNL)위에 형성된 단색의 화상(r:적색, g:녹색, b:청색)이 각각의 투사렌즈계(LNS)에 의해서 각각 집광확대되어서 상기 영사스크린에 투사되고, 각각 서로 3색이 합성되어 겹쳐진 컬러화상을 얻을 수 있다.Further, projection optical systems, that is, projection lens systems (LNS), are arranged on the front side of the faceplate panel portions PNL of the projection cathode cathode ray tubes rPRT, gPRT, and bPRT, respectively, on the same line as their central axes. And monochromatic images (r: red, g: green, b: blue) formed on the faceplate panel (PNL) of the projection cathode ray tubes (rPRT), (gPRT) and (bPRT) to each projection lens system (LNS). By condensing and magnifying each of them, and projected on the projection screen, three colors can be combined with each other to obtain a superimposed color image.

도면에 있어서, 화상압축수단(CMP)은, 원래의 화상을 면판패널부(형광면)위에 그 애스 펙트비(가로세로사이즈의 비)가 거의 1이 되도록 압축하는 수단이고, 화상신장광학계인 수평확대계(rEXT), (gEXT),(bEXT)는 면판패널부(PNL)위에 형성된 원화상을 수평방향으로 확대해서 원래의 화상의 크기로 하기 위한 화상신장수단을 구성한다.In the figure, the image compression means (CMP) is a means for compressing the original image on the faceplate panel portion (fluorescent surface) so that its aspect ratio (a ratio of vertical and horizontal sizes) is almost 1, and is an image extension optical system. The systems rEXT, gEXT, and bEXT constitute image expansion means for enlarging the original image formed on the face plate panel portion PNL in the horizontal direction to make the original image size.

이와 같은 구성의 투사형표시장치는, 직시형텔레비전과 같은 영상장치에 비교해서 대화면 또한 고휘도, 고콘트라스트의 재생화상을 용이하게 실현할 수 있다.The projection display device having such a configuration can easily realize a large screen, high brightness and high contrast reproduction image as compared with a video device such as a direct-view television.

투사형 표시장치의 일례로서는, 상기의 민생용의 투사형 텔레비전이 보급되어 있으나 이것은 대화면이기 때문에 텔레비전세트의 콘팩트화(박형화)가 요구되고 있다.As an example of a projection display device, the above-mentioned public-use projection televisions are prevalent, but since they are large screens, compactness (thinning) of television sets is required.

제2도는 투사형 음극석관을 내장한 배면투사형 텔레비전수신기(이하, 단순히 배면투사형텔레비전이라고 한다)의 일례를 표시한 개략정면도이고, 제3도는 제2도를 측면으로부터 본 단면구조를 표시한 개략도이다.FIG. 2 is a schematic front view showing an example of a rear projection type television receiver (hereinafter simply referred to as a rear projection type television) having a built-in projection cathode sarcophagus, and FIG. 3 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of FIG.

제3도에 있어서, 투사형 음극선관(PRT(rPRT, gPRT 및 bPRT)에는 결합기(CPL)를 개재해서 투사렌즈(LNS)가 결합되고, 텔레비전의 세트아래쪽에 배치되어 있다. 이 투사형 음극선관(PRT)으로부터의 재생화상을 투사렌즈(LNS), (EXT(rEXT, gEXT, bEXT))를 통해서 집광확대시켜, 텔레비전세트위쪽에 적당한 각도로 배치된 거울(2)에 의해서 상기 확대재생화상을 반사시킴으로써, 영사스크린위에 투사화상을 얻을 수 있다.3, the projection lens LNS is coupled to the projection cathode ray tubes PRT (rPRT, gPRT and bPRT) via a coupler CPL, and is disposed below the set of the television. The focused image is condensed through the projection lens LNS and (EXT (rEXT, gEXT, bEXT)), and the enlarged reproduced image is reflected by a mirror 2 arranged at an appropriate angle on the television set. You can get a projected image on the projection screen.

제4도는 본 발명에 의한 투사형음극선관을 사용한 컬러영상투사장치의 제2실시예를 표시한 요부측면도이다.4 is a side view showing the main portion of a second embodiment of the color image projection apparatus using the projection type cathode ray tube according to the present invention.

동 도면에 있어서, 제1도와 동일부호는 동일부분에 대응하고, (EXTM)은 본 발명의 특징인 화상을 수평방향으로 신장하기 위한 광학계(화상신장광학계)의 다른 수단이다.In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 correspond to the same parts, and (EXTM) is another means of an optical system (image extension optical system) for stretching an image, which is a feature of the present invention, in the horizontal direction.

본 실시예에서는, 상기 실시예의 광학계(EXT) 대신에 수평방향으로 볼록경면을 가진 거울(EXTM)을 사용하고 있다.In this embodiment, instead of the optical system EXT of the above embodiment, a mirror EXTM having a convex mirror surface in the horizontal direction is used.

제5도는 제4도의 구성을 가진 제3도와 마찬가지의 배면투사형 텔레비전의 측면구조를 표시한 개략도이다.FIG. 5 is a schematic diagram showing the side structure of a rear projection television similar to FIG. 3 having the configuration of FIG.

동 제5도에 있어서는, 제3도에 표시한 3개의 (EXT), (rEXT, gEXT, bEXT의 3개로 되어 있으나 제3도는 제2도를 측면으로부터 본 단면구조이기 때문에, (EXT)는 1개분 밖에 보이지 않는다)대신에, 1매의 수평방향으로 볼록경면을 가진 거울(EXTM)을 제3도의 거울대신에 구비한 것이다. 이 구조에 의해서도, 화상을 수평방향으로 확대하는 광학계(즉, 화상신장광학계)를 구성할 수 있다.In FIG. 5, there are three (EXT), (rEXT, gEXT, and bEXT) shown in FIG. 3, but since FIG. 3 is a cross-sectional structure of FIG. 2 viewed from the side, (EXT) is 1 Instead of the mirror), a mirror (EXTM) having a convex mirror surface in one horizontal direction is provided in place of the mirror of FIG. Also with this structure, an optical system (that is, an image extension optical system) for enlarging the image in the horizontal direction can be configured.

이상과 같은 배면투사를 이용한 투사형 음극선관내장타입의 텔레비전은, 투사거리를 벌 수 있어, 텔레비전세트의 깊이가 얇게 되므로, 콤팩트화에 유리하다.The television of the projection type cathode ray tube built-in type using the rear projection as described above is advantageous in compacting since the projection distance can be increased and the depth of the television set can be made thin.

제6도(a) 및 제6도(b)는 투사형 음극선관의 형광면(면판패널)위에 형성된 원화상의 크기와 화면중앙부에서의 전자비임스폿형상의 설명도이고, 제6도(a)는 종래의 방식에 의해서 투사형 음극선관의 형광면에 형성된 화상의 크기와 화면중앙부에서의 전자비임스폿형상, 제6도(b)는 본 발명의 방식에 의해서 투사형음극선관의 형광면에 형성된 화상의 크기와 화면중앙부에서의 전자비임스폿형상을 표시한다.6 (a) and 6 (b) are explanatory views of the size of the original image formed on the fluorescent surface (faceplate panel) of the projection type cathode ray tube and the electron beam spot shape at the center of the screen, and FIG. The size of the image formed on the fluorescent surface of the projection cathode ray tube by the conventional method and the electron beam spot shape at the center of the screen, FIG. 6 (b) shows the size and the screen of the image formed on the fluorescent surface of the projection cathode ray tube by the method of the present invention. The electron beam spot shape in the center part is displayed.

제6도(a) 및 제6도(b)에 있어서, 투사렌즈(LMS)가 동일하다고 가정하면, 투사렌즈로 투영할 수 있는 화상의 대각직경(D)은 둘다 같아진다. 화상의 폭과 높이와의 비는 표준텔레비전방식과 하이비전방식에는 다르고, 표준텔레비전의 경우의 화상의 폭 Lh와 높이 Lv와의 비는 4 : 3, 하이비전방식의 경우의 화상의 폭 Lh와 높이 Lv와의 비는 4 : 3, 하이비전 방식의 경우의 화상의 폭 Lh'와높이 Lv'와의 비는 16 : 9이다.In FIGS. 6A and 6B, assuming that the projection lenses LMS are the same, the diagonal diameters D of the images that can be projected by the projection lenses are both the same. The ratio of the width and height of the image is different from the standard television system and the high-vision system, and the ratio of the width Lh and the height Lv of the image in the case of the standard television is 4: 3, and the width Lh and the height of the image in the high-vision system. The ratio of Lv is 4: 3, and the ratio of the width Lh 'and the height Lv' of the image in the high-vision system is 16: 9.

종래의 투사광학계에서는, 제6도(a)에 표시한 원화상을 수평방향(폭(Lh)방향)과 수직방향(높이(Lv)방향)이 동배율로 영사스크린위에 투영된다. 한편, 본 발명에 의한 투사방식에서는, 제6도(b)에 표시한 바와 같이화상의 높이 Lh'와 폭 Lv'와의 비는 거의 1이고, 종래의 투사광학계에서는, 수평방향으로 압축된 화상을 형광면위에 형성하고. 이것을 영사스크린위에 비추기 위하여, 수평방향으로 압축된 화상이 비추어진다.In a conventional projection optical system, the original image shown in Fig. 6A is projected onto the projection screen at the same magnification in the horizontal direction (width Lh direction) and vertical direction (height Lv direction). On the other hand, in the projection method according to the present invention, as shown in Fig. 6 (b), the ratio between the height Lh 'and the width Lv' of the image is almost 1, and in the conventional projection optical system, the image compressed in the horizontal direction is On the fluorescent surface. In order to project this onto the projection screen, a horizontally compressed image is illuminated.

본 발명의 상기 실시예에서는, 투사형음극선관의 형광면위에 형성된 원화상을, (EXT)혹은 (EXTM)에 의해, 그 수평방향의 크기를 수직방향의 크기보다도 크게 신장해서, 스크린위에서 원래의 폭, 높이가 되도록 투사한다.In the above embodiment of the present invention, the original image formed on the fluorescent surface of the projection type cathode ray tube is extended by (EXT) or (EXTM) so that the horizontal size thereof is larger than the vertical size, so that the original width, Project to a height.

또, 제6도(a)에 표시한 바와 같이, 종래의 기술에서는, 형광면위의 전자비임스폿형상을 원형상으로 하고있으나, 본 발명의 실시예에서는 제6도(b)에 표시한 바와 같이, 화상의 압축비에 따라서 세로로 긴 타원형상으로 하고있다. 예를들면, 하이비전방식의 화상을 형광면위에 있어서 그 화상의 높이 Lh'와 폭 Lv'가 같게 되도록 형성한 경우에는, 형광체스크린위에서의 음극선스폿을 세로의 길이와 가로의 길이의 비(dv/dh)를 16:9 의타원형상으로 하는 것이 바람직하다.In addition, as shown in Fig. 6 (a), in the prior art, the electron beam spot shape on the fluorescent surface is circular, but in the embodiment of the present invention, as shown in Fig. 6 (b), The elliptical shape is vertically long depending on the compression ratio of the image. For example, in the case where a high-vision image is formed on the fluorescent surface such that the height Lh 'and the width Lv' of the image are the same, the cathode ray spot on the phosphor screen is formed by the ratio of the vertical length to the horizontal length (dv / It is preferable to make dh) into the elliptical shape of 16: 9.

그런데, 대각방향의 직경을 D, 화상의 높이와 폭의 비를 a로 하였을 때, 화상표시 부분의 면적 S는 다음과 같이 부여된다.By the way, when the diameter in the diagonal direction is D and the ratio of the height and width of the image is a, the area S of the image display portion is given as follows.

S(a)=Lh × Lv = a/(1+a2)×D2...............................(1)S (a) = Lh × Lv = a / (1 + a 2 ) × D 2 .............................. .(One)

예를들면, a=1인 정사각형의 화상 및 a=9/10인 하이비전방식의 화상에 대해서 대각직경 D가 같은 경우에는 면적을 비교하면,For example, if the diagonal diameter D is the same for a square image of a = 1 and a high vision image of a = 9/10, the area is compared.

S(1)/S(9/16) = 1.17 ..............................................(2)S (1) / S (9/16) = 1.17 ... .........(2)

로 된다. 즉, 하이비전방식에서는, 제6도(b)에 표시한 바와 같이, 수평방향으로 화상을 압축하면, 동일한 투사렌즈직경으로 투영할 수 있는 광의 양을 약 17%증대할 수 있는 것을 알 수 있다. 이하에서 설명하는 수평확대광학계 즉 화상신장광학계(EXT) (제1도)를 부가해도, 손실되는 광량은 고작 4%정도이므로, 13% 이상은 광량을 증가할 수 있다. 또(EXTM) (제4도)을 사용한 경우에는, 더욱 광량저하가 적다.It becomes In other words, in the high-vision system, as shown in FIG. 6 (b), when the image is compressed in the horizontal direction, it can be seen that the amount of light that can be projected by the same projection lens diameter can be increased by about 17%. . Even if the horizontal enlarged optical system, that is, the image extension optical system EXT (FIG. 1) described below, the amount of light lost is only about 4%, the amount of light can be increased by 13% or more. In addition, when (EXTM) (FIG. 4) is used, the amount of light decreases further.

또, 제6도(b)의 경우에는, 제6도(a)의 경우에 비해 수평방햐의 길이도 작게 할 수 있으며, 수평편향에 요하는 편향전력을 대폭적으로 감소시킬 수 있다. 일반적으로 수평편향에 요하는 전력은 수직편향에 요하는 전력에 비해 훨씬 크기 때문에, 제6도(b)에 표시한 본 발명에 의한 방식에서는 편향에 요하는 소비전력의 저감이라고하는 부차적인 효과도 있다.In addition, in the case of FIG. 6 (b), the length of the horizontal deflection can be made smaller than in the case of FIG. 6 (a), and the deflection power required for the horizontal deflection can be greatly reduced. In general, since the power required for horizontal deflection is much larger than the power required for vertical deflection, the secondary effect of reducing power consumption required for deflection in the scheme according to the present invention shown in FIG. have.

제7도는 제1도에 표시한 화상신장광학계인 수평확대광학계(EXT)의 일례를 표시한 개략사시도이다.FIG. 7 is a schematic perspective view showing an example of a horizontal magnification optical system EXT, which is an image extension optical system shown in FIG.

동 도면에 있어서, x는 투사형 음극선관의 수평주사방향, y는 수직주사방향, z는 광학축으로 한다. 이 확대광학계는 유리 혹은 플라스틱으로 형성되고, z방향의 두께는, y방향에 거의 의존하지 않고 일정하며, x의 절대치가 커짐에 따라서 증대하도록 설정되어 있다. 즉, 수평방향(x방향)에만 오목렌즈로 되어 있다. 이 확대광학계에 의해서, 각(PRT) (rPRT,gPRT,bPRT)의 형광면위에 수평방향으로 압축되어서 형성된 원화상은 수평방향으로 신장되고, 스크린위에는 수평과 수직 방향이 원래의 화상과 동일한 가로세로비를 가진 확대화상을 얻을수 있다.In the same figure, x is a horizontal scanning direction of a projection type cathode ray tube, y is a vertical scanning direction, and z is an optical axis. This magnification optical system is formed of glass or plastic, and the thickness in the z direction is constant, almost independent of the y direction, and is set to increase as the absolute value of x increases. That is, it is a concave lens only in the horizontal direction (x direction). By this magnification optical system, the original image formed by being horizontally compressed on the fluorescent surface of each PRT (rPRT, gPRT, bPRT) is stretched in the horizontal direction, and the horizontal and vertical directions on the screen are the same aspect ratio as the original image. You can get an enlarged image with.

또. 형광면위에서의 전자비임스폿의 형상은 세로방향으로 긴 타원이나, 그것이 수평확대광학계(EXT)에 의해서 스크린에 투영되었을 때에는 원형상으로 되고 세로와 가로방향의 해상도의 균형이 잡힌 화상을 표시할수 있다.In addition. The shape of the electron beam spot on the fluorescent surface is a long ellipse in the longitudinal direction, but when it is projected onto the screen by the horizontal magnification optical system (EXT), it is circular and can display an image in which the resolution in the vertical and horizontal directions is balanced.

제3도에 표시한 바와 같은 거울을 가진 배면투사형 표시에 있어서는, 제4도 및 제5도에 표시한 바와 같이 수평방향으로 볼록한 경면을 가진 확대광학거울로 함으로써 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또, 제7도의 확대광학렌즈와 제4도의 확대광학거울을 조합함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다.In the back projection display having a mirror as shown in FIG. 3, the same effect can be obtained by using an enlarged optical mirror having a mirror surface convex in the horizontal direction as shown in FIGS. The same effect can be obtained by combining the magnification optical lens of FIG. 7 and the magnification optical mirror of FIG.

이상은, 본 발명을 음극선투사형 표시에 적용한 경우이다. 다음에, 액정투사형 표시에 적용한 예에 대해서 설명한다.The above is the case where this invention is applied to the cathode ray projection type display. Next, the example applied to liquid crystal projection type display is demonstrated.

액정투사형표시는, 간단히 말하면, 슬라이드영사기의 필름을 1매의 액정패널로 치환한 것이다. 밝기 및 해상도의 점에서 적색, 녹색, 청색에 대응한 3매의 액정패널을 사용한 투사형 표시장치가 주류이다.In the liquid crystal projection type display, in simple terms, the film of the slide projector is replaced with one liquid crystal panel. Projection type display devices using three liquid crystal panels corresponding to red, green, and blue in terms of brightness and resolution are mainstream.

제8도는 본 발명의 제3실시예를 설명하는 전체광학계의 모식도, 제9도는 본 발명의 제4실시예를 설명하는 전체광학계의 모식도이다.8 is a schematic diagram of a whole optical system for explaining a third embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a schematic diagram of a whole optical system for explaining a fourth embodiment of the present invention.

이들 각 실시예는, 액정투사형 표시장치를 구성하고, 기본구성은 제8도, 제9도 모두 동일하여 광학계의 구성은 백색광원-3색분해계-3색용 액정패널-3색합성계-투사렌즈-화상신장광학계-영사스크린이고, (LM)은램프, (RF)는 반사경, (DM)은색선별거울, (M)은 반사경, (CL)는 콘덴서렌즈, (LCP)는 액정패널,(DP)는합성프리즘,(LNS)는 투사렌즈, (EXT)는 신장광학렌즈, (SR)은 스크린, (CMP)는 액정패널에 애스펙트비가 거의 1인 원화상을 형성하는 화상압축수단이다.Each of these embodiments constitutes a liquid crystal projection type display device, and the basic configuration is the same as those of FIGS. 8 and 9, and the optical system is composed of a white light source, three color resolution system, three color liquid crystal panel, three color composite system, a projection lens, and the like. Image height optical system-projection screen, (LM) lamp, (RF) reflector, (DM) dichroic mirror, (M) reflector, (CL) condenser lens, (LCP) liquid crystal panel, (DP) Silver synthetic prism, (LNS) is a projection lens, (EXT) is an extended optical lens, (SR) is a screen, (CMP) is an image compression means for forming an original image having an aspect ratio of almost 1 on a liquid crystal panel.

제8도에 있어서, 광원(LM)으로부터의 백색광을 색선별거울(DM)에 의해서 R(적색), G(녹색), B(청색)의3원색으로 분리한다. 화상압축수단(CMP)은, 액정패널(LCP) (rLCP,gLCP,bLCP)위에 애스펙트비가 거의 1이 되는 각 색의 원화상을 형성하고, 상기 분리된 백색광을 각각의 액정패널(LCP)(rLCP,gLCP,bLCP)에 입사시켜서 변조하고, 합성프리즘(DP)에 의해서 3색 합성한 후, 이 합성한 화상을 투사렌즈(LNS), 화상신장광학계(EXT)로 원래의 화상크기로서 스크린(SC)에 투영하는 방식이다.In FIG. 8, the white light from the light source LM is separated into three primary colors of R (red), G (green), and B (blue) by means of the color discriminating mirror DM. The image compression means CMP forms an original image of each color having an aspect ratio of approximately 1 on the liquid crystal panel LCP (rLCP, gLCP, bLCP), and separates the separated white light into each liquid crystal panel LCP (rLCP). After injecting into the gLCP and bLCP, modulating and synthesizing three colors by the synthesizing prism DP, the synthesized image is projected to the screen SC as the original image size by the projection lens LNS and the image extension optical system EXT. Projected onto).

또한, 제8도에 있어서, (EXT)대신에 제4도에 표시한(EXTM)을 사용할 수도 있다.In FIG. 8, (EXTM) shown in FIG. 4 may be used instead of (EXT).

제9도는, 제8도에 있어서의 합성프리즘대신에 색선별거울(DM)을 사용한 것이고, 마찬가지로 화상신장광학계로서(EXT)대신에 (EXTM)을 사용해도 된다.In FIG. 9, color-dividing mirror (DM) is used instead of the synthetic prism in FIG. 8, and similarly, (EXTM) may be used instead of (EXT) as the image extension optical system.

제10도(a) 및 제10(b)는 원화상의 형성에 사용하는 액정패널의 크기와 화소셀의 형상의 설명도로서, 제10도(a)는 종래의 액정패널과 그 화소셀, 제10도(b)는 본 발명의 실시예에 있어서의 액정패널과 그 화소셀을 표시한다.10 (a) and 10 (b) are explanatory views of the size and shape of a pixel cell of a liquid crystal panel used to form an original image, and FIG. 10 (a) shows a conventional liquid crystal panel and its pixel cells; Fig. 10B shows a liquid crystal panel and its pixel cells in the embodiment of the present invention.

제10도(a)에 있어서는, 액정패널에 형성되는 원화상의 크기의 폭(수평방향)Lh와 폭(수직방향) Lv와는 비는, 표준텔레비전방식에서는 4 : 3 하이버전방식에서는 16 : 9이고, 이 화상을 투사광학계에서 수평과 수직방향이 동배율로 영사스크린에 투영된다.In Fig. 10 (a), the ratio between the width (horizontal direction) Lh and the width (vertical direction) Lv of the size of the original image formed on the liquid crystal panel is 16: 9 in the 4: 3 high version system in the standard television system. This image is projected on the projection screen at the same magnification in the horizontal and vertical directions by the projection optical system.

한편, 제10도(b)에 표시한 본 발명의 실시예의 경우에는, 원화상의 크기의 폭 Lh'와 높이 Lv'와의 비는 거의 1이다.On the other hand, in the embodiment of the present invention shown in Fig. 10B, the ratio between the width Lh 'and the height Lv' of the size of the original image is almost one.

또, 10도(a)의 경우에는 화소셀(C)은 정사각형상으로 하고 있으나, 제10도(b)의 경우에는 도시한 바와 같이 화소셀(C')의 형상을 원화상의 크기의 압축비에 따른 형상을 가진 세로로 긴 직사각형으로 하는 것이 바람직하다. 예를들면, 하이비전방식으로 화상의 폭 Lh'와 높이 Lv'가 같은 경우에는, 화소셀의 세로의 길이 av와 가로의 길이 ah와의 비(av/ah)를 16 : 9의 직사각형상으로 하는 것이 바람직하다.In addition, in the case of 10 degrees (a), the pixel cells C have a square shape, but in the case of FIG. 10 (b), the shape of the pixel cells C 'is shown as a compression ratio of the size of the original image. It is preferable to set it as the vertically long rectangle which has the shape which follows. For example, when the width Lh 'and the height Lv' of the image are the same in the high-vision method, the ratio (av / ah) between the vertical length av of the pixel cell and the horizontal length ah is set to a rectangle of 16: 9. It is preferable.

상기의 수평방향으로 압축된 원화상을 상기한 화상신장광학계인 수평확대계(EXT) 혹은 (EXTM)에서 수평방향으로 신장하여 영사스크린(SC)위에 수평과 수직방향이 원래의 화상과 동일한 가로세로비(애스펙티브)를 가진 확대화상을 얻는다. 또, 세로방향으로 긴 직사각형으로 한 화소셀의 상은, 수평확대계(EXT) 혹은(EXTM)에 의해서 영사스크린(SC)에 의해서 영사스크린(SC)에 투영되었을 때에는 정사각형으로 되고 세로와 가로방향의 해상도의 균형이 잡힌 화상을 표시할 수 있다.The horizontally compressed original image is stretched horizontally in the above-described image expansion optical system EXT or EXTM, so that the horizontal and vertical directions on the projection screen SC are the same as the original image. Obtain an enlarged image with a ratio. In addition, the image of a pixel cell which has become a vertically long rectangle becomes square when projected onto the projection screen SC by the projection screen SC by the horizontal magnification system EXT or EXTM. Images with a balanced resolution can be displayed.

이상 실시예는, 컬러화상의 투사형표시장치로서 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 1개의 투사형음극선관 혹은 1매의 액정패널을 사용한 단색성의 투사형 표시장치에도 적용할 수 있다.Although the embodiment has been described as a projection display device of a color image, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to a monochromatic projection display device using one projection cathode ray tube or one liquid crystal panel.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 투사형 음극선관을 사용한 투사형 표시장치 혹은 액정패널을 사용한 투사형표시장치에 있어서, 확대투사렌즈계에서 투사할 수 있는 화상의 면적을 확대하여 전체광속을 최대로 할 수 있으므로, 영사스크린위에서의 화상의 휘도를 향상시킬 수 있으며, 콘트라스트도 높일 수 있다.As described above, according to the present invention, in the projection display device using the projection cathode ray tube or the projection display device using the liquid crystal panel, the total luminous flux can be maximized by enlarging the area of the image that can be projected by the magnification projection lens system. Therefore, the brightness of the image on the projection screen can be improved, and the contrast can also be increased.

또, 투사형 음극선관을 사용한 것으로는, 그 전자비임의 수평편향량을 작게 할 수 있으므로, 편향에 요하는 소비전력을 저감할 수 있다고하는 효과도 있다.In addition, the use of the projection type cathode ray tube can reduce the horizontal deflection of the electron beam, thereby reducing the power consumption required for deflection.

Claims (11)

원화상형성수단과, 투사광학계와, 영사수단을 가지고, 상기 원화상형성수단에 형성한 원화상을 상기 투사광항계에 의해 상기 영사수단위에 확대투영하는 화상투사방식에 있어서, 원래의 화상과 비교해서 화상의 세로와 가로의 길이의 차의 절대치가 작게 되도록, 원래의 화상의 세로와 가로의 길이의 비와 달라지게 원래의 화상을 압축시킨 원화상을 상기 원화상형성수단에 형성하는 단계와, 형성한 원화상을 상기 투사광학계에서 상기 영사수단에 투영할 때에, 화상신장수단에 의해서 원래의 화상의 세로와 가로의 길이의 비로 신장하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 하는 화상투사방식.In an image projection method having an original image forming means, a projection optical system, and a projection means, and projecting an original image formed on the original image forming means to the projection unit by the projection optical port, compared with an original image Forming an original image on the original image forming means by compressing the original image so that the absolute value of the difference between the vertical and horizontal lengths of the image becomes small so as to be different from the ratio of the vertical and horizontal lengths of the original image; And when the formed original image is projected by the projection optical system to the projection means, extending by a ratio of the length and the length of the original image by the image extension means. 형광면을 가진 투사형 음극선관과, 상기 투사형 음극선관의 형광면에 형성한 원화상을 확대투영하기 위한 투사광학계 및 영사스크린을 가진 투사형표시장치에 있어서, 원래의 화상과 비교해서 화상의 세로와 가로의 길이의 차의 절대치가 작게 되도록, 원래의 화상의 세로와 가로의 비와 달라지게 원래의 화상을 압축시켜서 상기 투사형 음극선관의 형광면위에 원화상으로서 형성하는 화상압축수단과, 상기 형광면에 형성한 원화상을 상기 원래의 화상의 세로와 가로의 길이의 비로서 상기 영사스크린에 투영하는 화상신장광학계를 구비한 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.A projection type display device having a projection type cathode ray tube having a fluorescent surface and a projection optical system and projection screen for enlarging and projecting an original image formed on the fluorescent surface of the projection type cathode ray tube, the length of the image being vertical and horizontal in comparison with the original image Image compression means for compressing the original image so that the absolute value of the difference is small so as to be different from the ratio of the vertical to the horizontal of the original image, and forming the original image on the fluorescent surface of the projection cathode ray tube, and the original image formed on the fluorescent surface And an image height optical system for projecting the projection image to the projection screen as a ratio between the length and the length of the original image. 제2항에 있어서, 상기 화상신장광학계가 상기 투사광학계의 영사스크린쪽에 설치한 광학렌즈인 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.The projection display device according to claim 2, wherein the image extension optical system is an optical lens provided on the projection screen side of the projection optical system. 제2항에 있어서, 상기 화상신장광학계가 상기 투사광학계와 상기 영사스크린과의 사이에 설치한 볼록면경인 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.The projection display device according to claim 2, wherein the image extension optical system is a convex mirror provided between the projection optical system and the projection screen. 제2항, 3항 또는 4항에 있어서, 상기 원화상의 압축방향의 압축률에 대응한 압축률에 의해서 상기 형광면위에서의 전자비임스폿형상을 압축한 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.The projection display device according to claim 2, 3 or 4, wherein the electron beam spot shape on the fluorescent surface is compressed by a compression ratio corresponding to the compression ratio in the compression direction of the original image. 원래의 화상과 비교해서 화상의 세로와 가로의 길이의 차의 절대치가 작게 되도록, 원래의 화상의 세로와가로의 길이의 비와 달라지게 원래의 화상을 압축시킨 원화상을 형성하기 위한 투사형 음극선관의 형광면위에서의 전자비임스폿을, 상기 원화상의 압축방향의 압축률에 대응한 압축률에 대응한 압축률에 의해서 동일방향으로 압축한 형상으로 한 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치용 투사형 음극선관.Projection type cathode ray tube for forming an original image in which the original image is compressed so as to be different from the ratio of the length to the length of the original image so that the absolute value of the difference between the length and the width of the image is smaller than the original image. A projection cathode ray tube for a projection display device, characterized in that the electron beam spot on the fluorescent surface of the film is compressed in the same direction by a compression ratio corresponding to a compression ratio corresponding to the compression ratio of the compression direction of the original image. 광학램프와, 격자형상으로 다수의 화소셀을 가진 액정패널과, 액정패널에 형성한 원화상을 확대투영하기 위한 투사광학계 및 영사스크린을 가진 투사형 표시장치에 있어서, 원래의 화상과 비교해서 화상의 세로와 가로의 길이의 차의 절대치가 작게 되도록, 원래의 화상의 세로와 가로의 길이의 비와 달라지게 원래의 화상을 압축시켜서 상기 액정패널 원화상으로서 형성하는 화상압축수단과, 상기 액정패널에 형성한 원화상을 상기 원래의 화상의 세로와 가로의 비로서 상기 영사스크린에 투영하는 화상신장광학계를 구비한 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.A projection type display device having an optical lamp, a liquid crystal panel having a plurality of pixel cells in a lattice shape, and a projection optical system and projection screen for magnifying and projecting an original image formed on the liquid crystal panel, the image being compared with the original image. The image compression means for compressing the original image and forming the original image as the liquid crystal panel so that the absolute value of the difference between the length and the length becomes small so as to be different from the ratio of the length and width of the original image. And an image extension optical system for projecting the formed original image on the projection screen as a ratio between the length and the width of the original image. 제7항에 있어서, 상기 화상신장광학계가 상기 투사광학계의 영사스크린쪽에 설치한 광학렌즈인 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.8. The projection display device according to claim 7, wherein the image extension optical system is an optical lens provided on the projection screen side of the projection optical system. 제7항에 있어서, 상기 화상신장광학계가 상기 투사광학계와 상기 영사스크린과의 사이에 설치한 볼록면경인 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.8. The projection display device according to claim 7, wherein the image extension optical system is a convex mirror provided between the projection optical system and the projection screen. 제7항, 8항 또는 9항에 있어서, 상기 액정패널을 구성하는 화소셀을, 상기 원화상의 압축방향의 압축률에 대응한 압축률에 의해서 동일방향으로 압축한 형상으로 한 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.10. The projection display according to claim 7, 8 or 9, wherein the pixel cells constituting the liquid crystal panel are compressed in the same direction by a compression ratio corresponding to the compression ratio in the compression direction of the original image. Device. 원래의 화상과 비교해서 화상의 세로와 가로의 길이의 차의 절대치가 작게 되도록, 원래의 화상의 세로와 가로의 비와 달라지게 원래의 화상을 압축시킨 원화상을 형성하기 위한 화소셀을, 상기 원화상의 압축방향의 압축률에 대응한 압축률에 의해서 동일방향으로 압축한 형상으로 한 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치용 액정패널.Pixel cells for forming an original image in which the original image is compressed so as to be different from the ratio of the height and the width of the original image so that the absolute value of the difference between the length and the width of the image is smaller than the original image. A liquid crystal panel for a projection display device, characterized in that the shape is compressed in the same direction by a compression ratio corresponding to the compression ratio in the compression direction of the original image.
KR1019920015260A 1991-08-27 1992-08-25 Projection system and image projection method KR970001628B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03215032A JP3094529B2 (en) 1991-08-27 1991-08-27 Image projection system and projection display device
JP91-215032 1991-08-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR930005465A KR930005465A (en) 1993-03-23
KR970001628B1 true KR970001628B1 (en) 1997-02-11

Family

ID=16665625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019920015260A KR970001628B1 (en) 1991-08-27 1992-08-25 Projection system and image projection method

Country Status (3)

Country Link
US (2) US5386252A (en)
JP (1) JP3094529B2 (en)
KR (1) KR970001628B1 (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3094529B2 (en) * 1991-08-27 2000-10-03 株式会社日立製作所 Image projection system and projection display device
KR970010480B1 (en) * 1994-06-10 1997-06-26 엘지전자 주식회사 Video projector
US5521658A (en) * 1994-07-08 1996-05-28 Donohoe; Vincent Optical aspect ratio control for video projection
DE19629279C1 (en) 1996-07-19 1997-11-20 Ldt Gmbh & Co Video projection device for representing video images made from defined size image points
US5857042A (en) * 1997-04-29 1999-01-05 Mcgill University Optical interconnection arrangements
US5860721A (en) * 1997-06-09 1999-01-19 Electrohome Limited Optical resizing apparatus
US5930050A (en) * 1997-10-21 1999-07-27 Texas Instruments Incorporated Anamorphic lens for providing wide-screen images generated by a spatial light modulator
US6587159B1 (en) * 1998-05-29 2003-07-01 Texas Instruments Incorporated Projector for digital cinema
US6175392B1 (en) * 1999-01-14 2001-01-16 International Business Machines Corporation Method and apparatus for improving the color convergence of projection-based displays
KR100364665B1 (en) * 2000-03-17 2002-12-16 엘지전자 주식회사 Projective type Display
US7167216B2 (en) * 2002-05-03 2007-01-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Projection system with adjustable aspect ratio optics
JP3641257B2 (en) * 2002-07-17 2005-04-20 株式会社東芝 Projection type display device and magnetic shield device
US7336289B2 (en) * 2002-08-29 2008-02-26 Sony Corporation Projection type display apparatus

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4890628A (en) * 1972-03-06 1973-11-26
JPS54561A (en) * 1977-06-03 1979-01-05 Hitachi Ltd Cathode ray tube of projection type
JPS58194234A (en) * 1982-05-10 1983-11-12 Hitachi Ltd Projection type picture tube
NL8700058A (en) * 1987-01-13 1988-08-01 Philips Nv Television display for images with differing aspect ratios - converts wide screen pictures to images which fit conventional television screen
JP2605738B2 (en) * 1987-09-28 1997-04-30 ソニー株式会社 Video projector
JPH0248881A (en) * 1988-08-10 1990-02-19 Hitachi Ltd Projection type display device
JPH02185177A (en) * 1989-01-12 1990-07-19 Hitachi Ltd Variable magnification projection optical system
JP2840481B2 (en) * 1990-12-12 1998-12-24 三菱電機株式会社 Display device
JP3094529B2 (en) * 1991-08-27 2000-10-03 株式会社日立製作所 Image projection system and projection display device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0553197A (en) 1993-03-05
US5499061A (en) 1996-03-12
JP3094529B2 (en) 2000-10-03
KR930005465A (en) 1993-03-23
US5386252A (en) 1995-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5973848A (en) Retrofocus projection lens system and multivision projection display apparatus
KR970001628B1 (en) Projection system and image projection method
JPH0278393A (en) Stereoscopic color picture display device
US4730211A (en) Projection-type color television receiver wherein the center lines of right and left projection lenses intersect a display screen at points which are offset from a point at which the center line of a center projection lens intersects the display screen
US5103302A (en) Optical system for projection type image display device
KR100252157B1 (en) Projection television
JPH0152959B2 (en)
KR100321287B1 (en) Optical system of projection television receiver
JP2840481B2 (en) Display device
US4914511A (en) Projection color TV using CRTs having interference filters with different number of layers
JPH0271240A (en) Liquid crystal projector
JPH04362623A (en) Rear projection type picture display device
US4210929A (en) Video projecting apparatus with raster distortion correction
US7312835B2 (en) Projection type display apparatus
JPH02239218A (en) Shape correcting lens and projection type display device using this lens
JPS5910086A (en) Color television projector
JPH0795603A (en) Projection type color television device
Clarke Current trends in optics for projection TV
JP2635149B2 (en) Optical system for projection type image display device
KR100285634B1 (en) Apparatus of Rear Projection
KR920008011Y1 (en) Projection picture tube
JP2575420B2 (en) Projection type TV receiver
JPH04233879A (en) Projection television
JPS5928785A (en) Video projector
JPH0478293A (en) Liquid crystal projection display device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100702

Year of fee payment: 14

LAPS Lapse due to unpaid annual fee